一种基于倍流整流＆半桥逆变的IPT系统及其效率提升方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统及其效率提升方法，属于无线充电技术领域，目的在于解决现有IPT系统能量传输效率低的问题。其包括以下步骤：a.建立基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统的基波电路模型；b.基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统输出特性分析；c.设计基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统效率优化策略。该方法利用所设计的电路结构和控制方法，可大幅改善感应式无线供电系统的传输效率。本发明专利技术适用于基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统及其效率提升方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于倍流整流＆半桥逆变的IPT系统及其效率提升方法
本专利技术属于无线充电
，具体涉及一种基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统及其效率提升方法。
技术介绍
感应式无线供电(InductancePowerTransfer，IPT)技术借助空间中的磁场载体，将电能通过非接触的形式从电源传递到负载。近年来，随着IPT技术的不断完善，以及其在安全性、可靠性、灵活性方面的优势，该技术已被广泛应用于消费电子产品，电动汽车和电动公交车等设备的无线充电平台。IPT系统中存在多级功率变换环节，其能量损耗相对较大，尤其是在轻载条件下，能量传输效率则下降得更为明显。从能量传输路径的角度分析，系统损耗主要由变流器的开关损耗和耦合线圈的损耗组成。随着SiC，GaN等高性能电力电子器件的发展和普及，变流器的开关损耗在系统损耗中仅为较小的部分，而线圈损耗则占据了系统能量损耗的主要部分。目前，大多数应用场合中，为了满足系统功率需求和抗偏移范围需求，IPT系统中的发射线圈尺寸通常会大于接收线圈[4]。较大的线圈尺寸将带来较大的线圈内阻，为降低耦合线圈中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统，其特征在于，包括发射端和接收端，所述发射端包括直流输入电源U

【技术特征摘要】
1.一种基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统，其特征在于，包括发射端和接收端，所述发射端包括直流输入电源Uin，所述直流输入电源Uin通过两个MOS管Q1、Q2和两个并联电容Cq1、Cq2组成的半桥逆变器变换成高频交流电，还包括副边变流器和谐振网络，副边变流器包括倍流整流器和Buck-Boost变流器，所述倍流整流器包括二极管D1和二极管D2，二极管D1和二极管D2分别串联有电感Ld1和电感Ld2，倍流整流器还包括输出侧支撑电容CL，所述Buck-Boost变流器的开关频率为fs，所述Buck-Boost变流器包括开关管Qc、二极管Dc和续流电感Lc、输出侧支撑电容Cd，RL为系统负载，电阻谐振网络通过具有恒流输出特性的双边LCC补偿拓扑，谐振网络包括发射线圈自感L1、接收线圈自感L2、发射线圈和接收线圈之间的互感M，电感Lp、电容C1、电容Cp为发射线圈L1的谐振补偿网络，接收线圈谐振补偿网络由电容C2和电容Cs共同构成。


2.一种基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统效率提升方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.建立基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统的基波电路模型；
b.基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统输出特性分析；
c.设计基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统效率优化策略。


3.根据权利要求2所述的一种基于倍流整流&半桥逆变的IPT系统效率提升方法，其特征在于，所述步骤a中等效模型建立的步骤如下：
步骤1：计算半桥逆变器输出电压基波有效值U1的表达式为：



其中，S＝2sin...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志伟，刘晋，潘硕，岳成林，曹春伟，黄宇杰，杨祥琨，朱潇，麦瑞坤，何正友，
申请(专利权)人：西南交通大学，中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51